物理粵教版課后訓(xùn)練第三章第四節(jié)原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)練習(xí)1．氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光，其中兩種波長(zhǎng)分別為λ1＝0。6328μm，λ2＝3.39μm．已知波長(zhǎng)為λ1的激光是氖原子在能級(jí)間隔為ΔE1＝1。96eV的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的．用ΔE2表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為λ2的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)間隔，則ΔE2的近似值為（)．A．10.50eVB．0.98eVC．0。53eVD．0。36eV2．氫原子中核外電子從第2能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射的光照射在某金屬上時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)．那么，處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的各種頻率的光子能使此金屬板發(fā)生光電效應(yīng)的至少有(）．A．1種B．2種C．3種D．4種3．氫原子若要從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B時(shí)，需吸收頻率為ν1的光子,若從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C時(shí)，釋放頻率為ν2的光子．已知ν2＞ν1，而氫原子從能級(jí)C躍遷到能級(jí)B時(shí),則(）．A．釋放頻率為ν2－ν1的光子B．釋放頻率為ν2＋ν1的光子C．吸收頻率為ν2－ν1的光子D．吸收頻率為ν2＋ν1的光子4．（雙選）原子的能量量子化現(xiàn)象是指（）．A．原子的能量是不可以改變的B．原子的能量與電子的軌道無關(guān)C．原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的D．原子具有分立的能級(jí)5．(雙選)氫原子核外電子由一個(gè)軌道向另一軌道躍遷時(shí)，可能發(fā)生的情況是()．A．原子吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B．原子放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量減小C．原子吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大D．原子放出光子，電子的動(dòng)能增加,原子的電勢(shì)能減小，原子的能量減小6．（雙選）氫原子的量子數(shù)越小,則（)．A．電子的軌道半徑越大B．原子的能量越小C．原子的能量越大D．原子的電勢(shì)能越小7．氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54。4eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示，用一群處于第4能級(jí)的氦離子發(fā)出的光照射處于基態(tài)的氫氣．求：(1）氦離子發(fā)出的光子中,有幾種能使氫原子發(fā)生光電效應(yīng)？(2)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能是多少?

參考答案1．答案：D解析：根據(jù)ΔE＝hν，,可知，將ΔE1＝1。96eV，λ1＝0。6328μm，代入y求得hc的值從而可求得，當(dāng)λ2＝3。39μm時(shí)，ΔE2＝0。36eV．2．答案：B解析:解答此題的前提是知道發(fā)生光電效應(yīng)的條件是什么,及原子在發(fā)生躍遷時(shí)發(fā)出的光子頻率由始、末能級(jí)之差決定,即hν＝Em－En，且能級(jí)越高，相鄰能級(jí)的差值越?。ㄔ跉湓幽芗?jí)圖上表現(xiàn)為上密下疏的特點(diǎn)）．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是照射光的頻率要大于該金屬的極限頻率．本題未知該金屬的極限頻率，但可以用比較的辦法來確定肯定能發(fā)生光電效應(yīng)的頻率．氫原子由高能級(jí)E3向低能級(jí)躍遷的可能情形為：3→1，3→2，2→1三種．其中3→1發(fā)出的光子頻率大于2→1發(fā)出的光子頻率，3→2發(fā)出的光子頻率小于2→1發(fā)出的光子頻率，已知2→1發(fā)出的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則3→1發(fā)出的光子頻率一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而3→2發(fā)出的光子頻率無法判定是否能發(fā)生光電效應(yīng)．因此輻射出的三種頻率的光子能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有兩種．3．答案:D解析:氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B，吸收光子，頻率為ν1,則EB－EA＝hν1氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C時(shí),釋放頻率為ν2的光子,則EA－EC＝hν2則EB－EC＝h（ν1＋ν2)＝hν因?yàn)镋B－EC＞0,所以氫原子從能級(jí)C躍遷到能級(jí)B，吸收光子，其頻率ν＝＝ν1＋ν2，故選D．4．答案：CD解析:原子處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些能量值稱為能級(jí)，原子不同的能量狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的圓形軌道，故C、D選項(xiàng)正確．5．答案：CD解析：氫原子核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道，可能有兩種情況：一是由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷，即原子的電子由距核較遠(yuǎn)處躍遷到較近處，要放出光子．原子的能量(電子和原子核共有的電勢(shì)能與電子動(dòng)能之和，也即能級(jí))要減小，原子的電勢(shì)能要減小(電場(chǎng)力做正功)，而電子的動(dòng)能增加．在氫原子中，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)電子的靜電引力提供,即,．可見,原子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，電子軌道半徑減小，動(dòng)能增加；二是由較低能級(jí)向較高能級(jí)躍遷．與上述相反．綜上所述，C、D正確．6．答案：BD解析：不同的軌道對(duì)應(yīng)不同的能級(jí)、不同的量子數(shù)，量子數(shù)越小，則氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越小,對(duì)應(yīng)能量越?。捎陟o電引力做正功，電子動(dòng)能增大,由E＝Ek＋Ep知，電子動(dòng)能越大，電子的電勢(shì)能就越?。?．答案：（1）3種（2）37.4eV解析：（1）一群氦離子躍遷時(shí)，一共發(fā)出由頻率條件hν＝Em－En知6種光子的能量分別是：由n＝4到n＝3hν1＝E4－E3＝2。6eV由n＝4到n＝2hν2＝E4－E2＝10。2eV由n＝4到n＝1hν3＝E4－E1＝51。0eV由n＝3到n＝2hν4＝E3－E2＝7。6eV由n＝3到n＝1hν5＝E3－E1＝48.4eV由n＝2到n＝1hν6＝E2－E1＝40。8eV由發(fā)生光電